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論文

Present status of the JAEA-AMS-TONO in 2019

藤田 奈津子; 松原 章浩; 三宅 正恭*; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 加藤 元久*; 岡部 宣章*; 磯崎 信宏*; 石坂 千佳*; 西尾 智博; et al.

Proceedings of the 8th East Asia Accelerator Mass Spectrometry Symposium and the 22nd Japan Accelerator Mass Spectrometry symposium (EA-AMS 8 & JAMS-22), p.34 - 36, 2020/00

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは加速器質量分析装置JAEA-AMS-TONOを1998年から運用を開始し、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として行う深地層の科学的研究のうち、地質環境の長期安定性に関する研究に対して年代測定及びその技術の開発を行っている。本発表では2019年度の現状について報告する。装置導入から2018年度までの総測定時間は約25,000時間であり、総測定試料数は20,000試料を超え、複数の核種による年代測定法を実用化しており、幅広い年代値を持つ地質試料等に適用している。最近では測定試料が増加し、新しいAMS装置の導入が予定されている。

論文

Current status of JAEA-AMS-TONO in the 20th year

國分 陽子; 藤田 奈津子; 三宅 正恭; 渡邊 隆広; 石坂 千佳; 岡部 宣章; 石丸 恒存; 松原 章浩*; 西澤 章光*; 西尾 智博*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 456, p.271 - 275, 2019/10

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

JAEA-AMS-TONOは、日本原子力研究開発機構東濃地科学センターに導入されてから20周年を迎えた。5MVタンデム型加速器質量分析装置を用いて、炭素,ベリリウム,アルミニウムの同位体測定を行っている。また、現在、さらなる利用を広げるため、ヨウ素同位体測定等の整備を進めている。年間の測定試料数はここ5年の平均で、およそ1000個である。そのうち、最も多い測定は炭素であり、主に高レベル放射性廃棄物の地層処分に関わる地質環境の長期安定性に関する研究の一環で地質試料の年代測定に使われている。近年、試料調製のスピードを上げるため、自動グラファイト調製装置の導入及び地下水中の溶存無機炭素のガス化回収装置の構築を行った。また、ベリリウム、アルミニウム測定では地球科学の研究に利用する一方、ベリリウムについては検出限界の低減を図った。最近、ヨウ素の測定に向け、測定条件の検討を行っている。

論文

JAEA-AMS-TONOにおける$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比測定の整備

岡部 宣章; 藤田 奈津子; 松原 章浩*; 三宅 正恭; 西尾 智博*; 西澤 章光*; 磯崎 信宏*; 渡邊 隆広; 國分 陽子

JAEA-Conf 2018-002, p.51 - 54, 2019/02

高レベル放射性廃棄物処分の安全評価では、処分した放射性核種が漏洩し、地下水によって輸送されることを想定した「地下水シナリオ」が重要になる。放射性核種は漏出までの時間が長いほど放射壊変によって危険度が低下するため、処分場周辺の地下水流速が遅い方が安全評価上有利である。そのためには、地下水の年代測定等によってその滞留時間を把握する必要がある。滞留時間の長い地下水を対象とした年代測定法として、$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比年代測定法がある。日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比による地下水の年代測定を行うため、AMS装置(JAEA-AMS-TONO)の整備を開始した。本発表では、平成28年度までの測定技術や前処理方法の整備について報告する。

論文

JAEA-AMS-TONOの20年のあゆみ

國分 陽子; 藤田 奈津子; 松原 章浩*; 西澤 章光*; 西尾 智博; 三宅 正恭; 石丸 恒存; 渡邊 隆広; 尾方 伸久; 島田 顕臣; et al.

JAEA-Conf 2018-002, p.5 - 8, 2019/02

日本原子力研究開発機構東濃地科学センター土岐地球年代学研究所JAEA-AMS-TONOは、平成9年3月に5MVの加速器(NEC製ペレトロン15SDH-2)を有する加速器質量分析装置を導入し、平成29年で20年を迎えた。本発表では、JAEA-AMS-TONOのこれまでのあゆみについて紹介する。現在、土岐地球年代学研究所では、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として行う深地層の科学的研究のうち、地質環境の長期安定性に関する研究の基盤となる年代測定技術の開発を行っている。その中で、JAEA-AMS-TONOは放射性炭素をはじめとする数種の年代測定が可能であり、その中核施設としての役割を担っている。これまで放射性炭素やベリリウム-10、アルミニウム-26測定により、断層の活動性や津波の痕跡、気候変動に関する研究、地表面の侵食速度や岩石の露出年代を求める研究に貢献している。

論文

JAEA-AMS-TONO加速器施設の現状; 平成29年度

藤田 奈津子; 三宅 正恭; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 松原 章浩*; 加藤 元久*; 岡部 宣章; 磯崎 信宏*; 石坂 千佳*; 虎沢 均*; et al.

第31回タンデム加速器及びその周辺技術の研究会報告集, p.92 - 95, 2018/12

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターではJAEA-AMS-TONOを平成9年に導入し、当機構で進める深地層の科学的研究の基盤となる年代測定等を行っている。本発表では平成29年度のJAEA-AMS-TONOの状況について報告する。平成29年度は、タンク内の定期メンテナンスに加え、不具合の生じていたペレットチェーン用インバータ及びストリッパーガス圧計の交換を実施した。装置に関する不具合としては、4月にダブルスリットの動作の不具合が生じた。調査の結果、原因は制御基板のコンデンサーの老朽化による破損にあることが判明した。また、平成30年2月にはイオン源のリークが発生した。調査の結果、原因はセシウム輸送管の溶接部の亀裂にあることが分かった。このため、アイオナイザーハウジング一式の更新を行った。

口頭

Present status of AMS $$^{129}$$I/$$^{127}$$I measurement at the JAEA-AMS-TONO

藤田 奈津子; 岡部 宣章; 松原 章浩*; 三宅 正恭; 西尾 智博*; 西澤 章光*; 磯崎 信宏*; 渡邊 隆広; 國分 陽子

no journal, , 

地下水の年代測定等において重要となるヨウ素同位体比測定に関する技術開発を実施した。技術開発を行うにあたり、加速器質量分析法で測定中に試料を保持するためのカソード材料の選定を行う必要がある。また、測定に大きな影響を与えるヨウ化銀とニオブの混合比を最適化することが重要である。材料については、既存のアルミニウム製カソードではヨウ化銀と反応し劣化することが明らかとなり、銅製のカソードを使用することにより安定した条件が維持されると推察された。混合比については、当施設で蓄積している他核種の測定条件をベースに最適化を実施した。

口頭

AMSによる$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比分析のためのヨウ素前処理法の整備とJAEA-AMS-TONOでの現状

岡部 宣章; 藤田 奈津子; 渡邊 隆広; 國分 陽子

no journal, , 

放射性廃棄物の地層処分の安全評価においては地質環境の長期安定性が挙げられる。そのためには、地下水が地質中に長期的に保たれるということ、つまり、移動性が乏しい、年代が古い地下水が存在しているということである。地下水や化石海水の年代を推定するための手法として$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比を利用する方法がある。$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比はAMSを用いることで高感度での分析が可能である。本発表では、AMSによる$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比分析のための前処理方法の整備とJAEA-AMS-TONOでの$$^{129}$$I測定の現状について報告を行う。

口頭

東濃地科学センター加速器質量分析装置におけるヨウ素129測定技術開発の現状

三宅 正恭; 藤田 奈津子; 岡部 宣章; 國分 陽子; 島田 顕臣; 尾方 伸久

no journal, , 

東濃地科学センター土岐地球年代学研究所ではタンデム型加速器質量分析装置を用いて、深地層の科学的研究の一環として実施している地質環境の長期安定性に関する研究に係る試料の加速器質量分析による年代測定を行っている。現在地下水のヨウ素129年代測定を実施するため、加速器質量分析装置によるヨウ素129試料のルーチン測定を目指し、技術開発を行っている。標準試料の試験測定及びバックグラウンド試料の施設間比較試験を行った結果、1$$times$$10$$^{-14}$$台のヨウ素129測定が可能となった。

口頭

日本原子力研究開発機構東濃地科学センター加速器質量分析装置(JAEA-AMS-TONO)を用いた研究開発

藤田 奈津子; 松原 章浩; 三宅 正恭*; 渡邊 隆広; 國分 陽子; 加藤 元久*; 岡部 宣章*; 磯崎 信宏*; 石坂 千佳*; 西尾 智博; et al.

no journal, , 

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは加速器質量分析装置JAEA-AMS-TONOを1997年に導入し、高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として行う深地層の科学的研究のうち、地質環境の長期安定性に関する研究に対して年代測定及びその技術の開発を行っている。装置導入から2018年度までの総測定時間は約25,000時間であり、総測定試料数は20,000試料を超え、複数の核種による年代測定法を実用化しており、幅広い年代値を持つ地質試料等に適用している。

口頭

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターにおける加速器質量分析法による地下水中の$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比測定法の構築

藤田 奈津子; 岡部 宣章*; 松原 章浩; 三宅 正恭*; 國分 陽子; 渡邊 隆広

no journal, , 

日本原子力研究開発機構東濃地科学センター土岐地球年代学研究所では、JAEA-AMS-TONOを用いて、機構で行う高レベル放射性廃棄物の地層処分に関する深地層の科学的研究や、施設供用利用制度による外部からの依頼試料の年代測定等を行っている。JAEA-AMS-TONOでは、現在、炭素-14, ベリリウム-10及びアルミニウム-26の測定を行うことができるが、地下水中のヨウ素同位体比($$^{129}$$I/$$^{127}$$I)の測定法を構築したので報告する。前処理手順のうちヨウ素の抽出法として、ノルマルヘキサンによる溶媒抽出を検討し、ノルマルヘキサンは、人為起源の$$^{129}$$Iの混入もなく低い同位体比のヨウ素の抽出が可能であることが確認できた。また、測定法の整備では、検出器の膜の検討や、これまで測定していた$$^{14}$$Cなどに比べて$$^{129}$$Iは重いことから分析電磁石及び加速電圧の最適化を行い、試験測定の結果、$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比測定が可能となった。

口頭

Preliminary test for $$^{129}$$I measurement of CaCO$$_{3}$$ samples in JAEA-AMS-TONO

三ツ口 丈裕; 岡部 宣章*; 三宅 正恭*; 松原 章浩; 藤田 奈津子; 渡邊 隆広; 國分 陽子

no journal, , 

東濃地科学センター・加速器質量分析施設(JAEA-AMS-TONO)において、炭酸カルシウム試料のヨウ素129($$^{129}$$I)分析のための予備試験を実施した。用いた試料はベトナム・コンダオ島産のサンゴ年輪(西暦1946-1947年)である。試料の前処理・分析概要は以下の通りである:(1)1%塩酸による洗浄、(2)17%リン酸による溶解、(3)ICP-MSによるヨウ素濃度分析、(4)ヨウ素標準試料の添加、(5)ヨウ素の溶媒抽出、(6)ヨウ化銀沈澱物の生成、(7)沈澱物とニオブ粉末を混合してプレス後、JAEA-AMS-TONOにて$$^{129}$$Iを分析。なお、前処理過程における$$^{129}$$Iバックグラウンドを評価するために操作ブランク試験も行った。その結果、$$^{129}$$Iバックグラウンドは$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比で[4.3$$pm$$0.1]$$times$$10$$^{-14}$$であり、バックグラウンド補正後のサンゴ試料の$$^{129}$$I/$$^{127}$$I比は[1.53$$pm$$0.76]$$times$$10$$^{-12}$$であった。この結果は先行研究の結果と整合的であることから、JAEA-AMS-TONOにおいて炭酸カルシウム試料の$$^{129}$$I分析が確立されたと言える。なお、本件は経済産業省・資源エネルギー庁から委託した「地質環境長期安定性評価技術高度化開発」で得られた成果の一部である。

口頭

JAEA-AMS-TONOにおける加速器質量分析装置に関する研究開発

藤田 奈津子; 松原 章浩; 三宅 正恭*; 岡部 宣章*; 西尾 智博*; 木村 健二; 渡邊 隆広; 國分 陽子

no journal, , 

日本原子力研究開発機構東濃地科学センターでは、地質環境の長期安定性に関する研究において年代測定及びその技術開発に加速器質量分析装置(AMS)を使用している。現在、東濃地科学センターにはAMSが3台あり、年代測定の実試料測定用に2台、AMSの技術開発用に試験装置が1台ある。年代測定に利用可能な実試料測定用AMSのうち、JAEA-AMS-TONO-5MVでは、炭素-14, ベリリウム-10, アルミニウム-26, ヨウ素-129の実試料に加え、最近地下水の年代測定に有用な塩素-36の測定に向けた技術開発を開始した。また2019年に測定試料数の増加に伴い実試料測定用装置として、5MVとほぼ同等の測定が可能なJAEA-AMS-TONO-300kVを導入した。AMSの技術開発用の試験装置は、AMSの小型化を目指して自作したものであり、現在はイオン源からのビーム引出しをするための調整中である。発表では、前処理に関する研究も含めたそれぞれのAMSの研究開発状況を報告する。

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